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基于石墨烯多维多尺度结构的能源与传感技术
1 成果简介石墨烯是一种典型的单原子层二维材料，具有独特的狄拉克电子结构、超高的载流子迁移率和浓度，在高速、高质量薄膜器件集成等方面显示出潜在应用优势。然而，本征石墨烯呈金属或半金属特性，限制了其在器件中的应用。本成果从石墨烯的可控生长及多维多尺度宏观结构组装出发，探索调控石墨烯电子结构的有效方法，推动其在纳米器件中的集成与应用。 主要内容包括：石墨烯晶片的形状、尺寸控制， 多维多尺度宏观结构的原位生长与组装；石墨烯的结构（拓扑）与化学改性：采用缺陷、应变和化学修饰等手段对石墨烯的能带结构进行调控；研究石墨烯在外加电场、磁场、光激发等条件下，电子结构的演变及电子、光子、激子、声子等的相互作用； 器件组装与表征：晶体管、传感器、结、异质/杂化结构等。2 应用说明基于石墨烯的二维薄膜材料已成功应用于太阳能电池和超级电容器等能源器件，显示出优异的能量转换与存储性能及良好的工作稳定性。某些特色多维多尺度结构可与其它纳米材料（如碳纳米管、二氧化钛、二氧化锰）构建复合结构，在吸附、水处理、传感、光催化等领域具有广阔的应用前景。 图 1 石墨烯编织结构 图2 石墨烯晶片/纳米颗粒复合结构 该项目的相关研究工作已申请国家发明专利 5 项，具有自主知识产权。3 效益分析目前，石墨烯在全球范围内尚未形成稳定的工业化需求， 但从需求市场的潜力来看，石墨烯在应用上将逐渐扩大。随着技术研究及产业发展，石墨烯独特的力学与电学性能，将使其在国内外应用市场，特别是电子、新材料、航天军工等领域，发挥重要的甚至是革命性的作用，产生规模经济效益。4 合作方式技术转让或合作开发，商谈。5 所属行业领域能源环境。
清华大学
2021-04-13
多尺度参数相关的工业发酵过程优化与放大技术
项目来源于国家科技部 “973”重大基础研究、“863”重点项目和上海市重点项目，旨在解决工业发酵过程优化与放大中的科学问题和生产实践推广，此技术可广泛应用到生物制药、食品工业、化工、农业等多个应用领域，开发的技术及工艺、工程和装备均处于国际先进水平。项目技术特点：（1）提出了工业发酵过程工程的多尺度优化理论，建立了基于细胞代谢的宏观代谢流检测与控制和参数相关分析的优化研究方法，建立了基于细胞生理代谢特性和反应器流场特性相结合的工业发酵放大方法；（2）研制了专门用于发酵过程优化与放大研究用的装备，并应用到工业发酵过程中；（3）建立了基于工业发酵过程数据处理与实时远程诊断的工业发酵过程信息处理系统；（4）开发了专门用于过程优化与放大研究用软件包；（5）已应用到十余个产品的过程优化中，产品产量大幅度提高；（6）实现生物过程工艺、工程、装备一体化研究。曾三次获得国家科技进步二等奖，近年申请专利十余项。
华东理工大学
2021-04-13
一种淀粉-多酚复合纳米颗粒及其制备工艺
本发明涉及一种淀粉‑多酚复合纳米颗粒及其制备工艺，步骤如下：(1)生物酶法制备脱支纳米淀粉颗粒：用普鲁兰酶酶解糊化淀粉乳，制备短直链淀粉溶液，酒精滴定，制备淀粉纳米颗粒，冻干得到淀粉纳米颗粒粉末；(2)吸附装载多酚，制备淀粉‑多酚复合纳米颗粒：制备淀粉纳米颗粒悬浊液，加入不同量的多酚，置于振荡水浴锅中，室温吸附不同时间，超滤离心，沉淀水洗，真空冷冻干燥。本发明的淀粉‑多酚复合纳米颗粒，纳米粒子尺寸小，能增加纳米颗粒对组织的附着力，提高胃肠道对多酚的输送效率，延长多酚在胃肠道内的滞留时间，提高其生物利用率。保护具有生物活性的多酚，防止外界环境中的光、pH值、氧气等对其的影响，提高多酚的稳定性。
青岛农业大学
2021-04-13
槽式光热发电多模型预测函数控制及其优化
针对太阳能集热系统扰动多、大滞后和大惯性等控制难点，建立 了适合控制器设计的简化分段非线性模型，并设计了基于预测函数控 制策略的集热系统出口导热油温度控制系统。该预测函数控制策略在 调节速度、超调量以及稳定性方面的控制效果均明显优于传统PID控 制策略；与未简化的多模型预测控制相比，简化后的多模型预测函数 控制的最大动态偏差增大了 13%,但计算量大大降低，控制器的实时性也得到增强。
南京工程学院
2021-01-12
一种多波段灵巧红外光学系统
本发明提供了一种多波段灵巧红外光学系统，属于红外光学系统，解决现有双波段光学系统测谱波段窄、光路布局受限、体积重量大的问题。本发明系统包括红外扫描镜、多波段红外镜头、光路切换装置、光路切换控制器、FPA 接口和光纤接口。红外扫描镜可以反射不同方向的 2-14um 红外光入射到多波段红外镜头。多波段红外镜头对入射红外光进行聚焦。光路切换装置位于多波段红外镜头之后，采用移动或者旋转结构形式，可对聚焦后的红外光进行分光或分
华中科技大学
2021-04-14
一种变角度多楔形混合材料降能
本发明涉及一种变角度多楔形混合材料降能器，包括：一对对 称的变角度多楔形结构的物体块，楔形结构尖端角度较小，末端角度 较大，降能器材料为石墨和碳化硼混合材料，一对多楔形块对称放置， 分别拥有两套独立的电机驱动机构。降能器楔形尖端小角度保证了高 能段更宽的调节范围，末端大角度保证了更大的运动传动比，实现更 快的调节速度。降能器采用石墨和碳化硼混合材料，在保证一定加工 性的同时又大大提升了束流传输的效率。两个楔形块同时对称运动， 实现阻挡束流的厚度连续变化，实现束流能量连续调节。本发明具有 连续、快速调
华中科技大学
2021-04-14
一种移动式多参数水质分析仪
1. 痛点问题
比色检测在环境监测市场占据较大比重。根据结果判读的方式，比色法可分为目视比色法和光电比色法。目视比色法包括比色试纸条、试剂盒等，可节省判读仪器，经济性好，但是准确性低。光电比色法往往需要实验室分析仪器，譬如实验室台式或者便携式/手持式分光光度计、酶标仪等，准确性高，但是经济性受到诟病，且仪器小型化、智能化程度低，导致其应用场景和范围受限。综上，目前市场上主流的水质比色分析仪器或技术在经济性和准确性上无法兼顾。
2. 解决方案
基于智能手机的移动式多参数水质分析仪，以手机摄像头为信号感知和处理模块，减少了新仪器开发的成本和周期，此外提出了整合手机摄像头的比色检测光路系统设计方案，建立了图像信息与浓度之间的定量关系模型，开发了配套的单机及云上APP测试软件。仪器可支持可见光波长范围（400-700 nm）的水质参数快速比色分析，测定指标包括氟化物、氨氮、余氯、正磷酸盐、浊度等。整机重量小于1kg，主机尺寸12cm*7.5cm*7cm，电源采用充电锂电池，防护等级IP54，检测方法符合国标。
相比于传统实验室水质分析技术，该款仪器重量轻、体积小，利用智能手机庞大的用户基础和兼容平台，可实时上传数据和定位监测地点，可组网形成监测大数据的管理和分析。手机的开放性系统有利于迭代升级，互联网服务有利于产品升级和维护。该仪器打破传统环境监测极大依赖于实验室仪器的现状，提供兼顾经济性、准确性和便捷性的非凡测量体验；有利于开展现场污染调查及定量分析，在条件恶劣和偏远地区的环境监测中可以发挥重要的作用；借助智能手机的高用户普及率及实时定位功能，能够为构建环境物联网和污染大数据提供技术支撑。
合作需求
（1）寻求在数字孪生流域、智慧河湖应用场景对接资源。
（2）寻求在环境监察执法、管网巡查执法、应急监测等领域有丰富市场销售经验与渠道资源的企业开展商务合作。
清华大学
2022-01-06
太阳能硅片电磨削多线切割技术及装备
太阳能硅片多线切割机是一种大型、复杂、精密的核心光伏制造装备，长期依赖进口。目前，国外已能采用多线切割的方法生产出面积较大而又较薄的硅片(300mm×300mm)，但由于仍属于非刚性切割，在切割过程中切割线必然产生变形从而不断产生瞬间的冲击作用，要使目前的大尺寸硅片厚度和切割损耗进一步降低，实现低成本高效切割，技术难度相当大。因此，针对现阶段国内外晶硅太阳能电池的制造技术瓶颈，寻求解决降低成本和提高光电转换效率的有效方法和途径，2009年，南京航空大学基于硅片磨削/电解多线切割原理，发明一种低宏观
南京航空航天大学
2021-04-14
多位多参量光纤光栅无线传感器网络系统
将先进的光纤光栅传感技术与无线传感网络技术相结合,提出并实现了一种可进行多种参量及多维传感测量的光纤光栅无线传感器网络系统。具有测量精度高、抗电磁干扰、组网灵活、网络规模大、集总式控制等点。所设计的系统，由光纤光栅无线传感器节点、中心节点和控制中心组成。光纤光栅无线传感器节点采用电池供电，采用低功耗设计，电池单次工作寿命可达100天。传感器节点间采用无线方式通信。通信半径可达150米。传感器节点可以感测温度、压力、应变、位移、振动等参量。并在控制中心实时显示。整个系统具有数据融合、分析、报警等功能
南开大学
2021-04-14
可分解重构的多足步行机器人
本发明公开了一种可分解重构的步行机器人，包括分两排并列分布在机架单元左右两侧的足单元结构，其特征在于：机器人是由组单元结构、机身单元结构和主动关节单元结构构成。各个单元结构可以方便、独立的与其他单元结构分离和组合。本发明通过调整机架连接架的位置和数量改变步行机器人足的数量的布置方式，进而改变步行机器人的结构和功能。本发明在步行机器人的结构和运动功能上都具有更大的扩展空间，并可以方便替换失效单元，重新组合新的运动结构，对各种不同的运动环境具有更强的适应能力。该步行机器人可以满足各种环境和任务的需要，同
华中科技大学
2021-04-14